[实用新型]极片及其使用该极片的锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种锂离子电池用的极片及其使用该极片的锂离子电池。 

背景技术

锂离子电池是一种能量密度大，平均输出电压高，输出功率大，自放电小，无记忆效应，工作温度范围宽(为-20℃～60℃)，循环性能优越，可快速充放电，充放电效率高，使用寿命长，对环境无污染的绿色电池。它是依靠锂离子在正、负极之间的往返嵌入、脱嵌完成电池充电和放电工作的。 

为了进一步提高锂离子电池的能量密度，通过在保证强度的前提下采用更薄的集流体和隔膜、增大涂覆层厚度、提高活性物质在极片中的含量、提高极片压实密度、采用更有效的添加剂来提高活性物质的有效利用率，但是，由于目前对电池性能提出的更高要求，仍然需要进一步提高二次锂离子电池的容量和/或倍率放电性能，且从生产工艺上讲，想要保持极片的两面活性物涂层制作一致性较难，通常在极片诸多部位存在两面活性物涂层厚薄不均的现象，使得正负极片的局部存在相对比能量不一致，其结果是局部相对极片充放电循环性出现差异，电池深度循环造成极片局部首先“坍塌”，进而整个电池相继损毁。因此，改善极片的性能尤其重要。 

申请号为CN201080027918.5的名为具有贯通孔的铝箔的专利，它由Fe:5—80重量ppm,Si:5—100重量ppm,Cu:10—100重量ppm以及余量:Al及不可避免的杂质形成，(1)箔厚度为501m以下；(2)具有多个从箔表面到背面的贯通孔；(3)该具有贯通孔的铝箔的垂直贯通孔占有率c(％)与上述箔厚度t(μm)的比率「c/t]为1.4以上。 

该实用新型方便了锂离子移动，一定程度上缓解了极片一致性的问题，但是并不能完全解决此难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种极片，包括集流体层和浆料层，所述浆料层涂覆于所述集流体层，所述集流体层上分布贯穿的小孔，其特征在于，所述小孔设置成平行于集流体层的边的列和垂直于集流体层的边的行，所述分布在三个相邻的不同行和三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形，所述小孔使得直径选自0.05mm至0.3mm的浆料颗粒通过。 

小孔使得直径选自0.05mm至0.3mm的浆料颗粒通过，保证浆料层中的活性物质能够通过 穿透小孔，有利于浆料在集流体层上的均匀分布，弥补由于工艺造成的缺陷，小孔最大使得直径选自0.3mm的浆料颗粒通过，避免过大的孔径降低集流体层的强度，分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形出于浆料分布和受力的考量，使得集流体层不会由于小孔的存在而过多降低强度。 

作为优选，所述集流体层上的所有小孔大小一致。 

集流体层上的所有小孔大小一致，有利于活性浆料的渗透和均匀分布；使得集流体层在受到拉扯时，分散拉伸力，提高集流体层的强度，尤其是所能承受的最大拉伸应力；便于加工和组装。 

作为优选，所述小孔使得直径为0.1mm的浆料颗粒通过。 

锂离子电池浆料粘度普遍分布在1000～7000mPa·s之间,该类型浆料在集流体上不会通过小孔渗透到集流体另一面,并且能够能够保证浆料在集流体单面均匀分布,不影响第二面的涂布；同时，集流体上分布得直径为0.1mm的浆料颗粒通过的小孔，几乎不会影响集流体的强度。这样就做到了在保证集流体强度的情况下，有利于锂离子自由通行，降低直流内阻，提高电池性能。 

作为优选，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.3mm至1mm。 

将分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.3mm至1mm，该特征限定了集流体层在单位面积内设置的小孔的数量，最大限度提高集流体层的强度，避免其在组装和使用过程中发生破裂，从而影响整个电池组的使用性能。 

作为优选，所述分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.5mm至0.6mm。 

将分布在三个相邻的不同行且三个相邻的不同列的四个小孔中心相连形成等边四边形的边长选自0.5mm至0.6mm，对集流体层强度的影响可以忽略不计，远远满足涂布时需要的集流体层的强度。在集流体层上分布此密度的小孔，仍然能够保证涂布时对集流体层抗拉强度的要求，并且能够增强浆料的附着力强，同时，有利于浆料在集流体层上能够均匀分布，保证涂层均匀。